4.1 从两个龟裂实例说起
1.上海喜马拉雅中心
第1章介绍了上海喜马拉雅中心裙楼清水混凝土“丛林”局部出现的各种类型裂缝,其中有较多属于龟裂。
这些龟裂的成因是什么?根据裂缝形状判断属于碱-骨料反应形成的裂缝(图4-1)。
图4-1 上海喜马拉雅中心的碱-骨料反应裂缝示例
龟裂出现在建筑物裙楼东立面(图4-2a),而裙楼西立面(图4-2c)没有裂缝,与室外相通的开敞式大堂里的“丛林”混凝土柱(图4-2b)也没有裂缝。
碱-骨料反应裂缝是混凝土材质原因裂缝,为什么此建筑用了相同的混凝土,而只有东侧出现了裂缝?
风向!上海夏季,即下雨多的季节,常风向和强风向是东向——经常有来自海洋的东风。东墙是迎风雨面,水更容易渗入混凝土内部。
还有一个现象,墙下部尤其是墙脚裂缝比上部严重,与雨水顺墙流淌时墙下部和墙脚过水时间长有关。
碱-骨料反应裂缝是混凝土内的胶体遇水膨胀引起的,水是最重要的因素。
图4-2 上海喜马拉雅中心的碱-骨料反应裂缝
a)出现裂缝的东面 b)开敞式大堂没有出现裂缝 c)西面没有出现裂缝
2.温哥华冬奥会体育馆
温哥华2010年冬奥会体育馆是钢筋混凝土结构、钢结构和木结构的混合建筑(图4-3),体育馆人字形钢筋混凝土结构柱的清水混凝土表面有很多龟裂,根据裂缝形状判断属于碱-骨料反应裂缝(图4-4)。
图4-3 温哥华冬奥会体育馆
图4-4 温哥华冬奥会体育馆结构柱龟裂
这座建筑的裂缝有两个特点:
一是结构柱子西侧裂缝较严重,其他面裂缝少很多,甚至没有。分析原因也与常风向有关。温哥华西临太平洋,常风向是来自大洋的西风,柱子西侧面是迎风雨面,水更容易渗入混凝土内部。
二是柱子底部裂缝比上部严重得多(图4-5),与上海喜马拉雅中心情况一样,与雨水顺墙流淌时下部和柱根部过水时间长有关。
图4-5 柱西侧尤其是柱根裂缝严重
通过以上两个例子,我们知道了碱-骨料反应裂缝形状和裂缝形成与水的关系。